Probabilidad y Estadística 2013 Andalucia
Probabilidad en desplazamientos de alumnos
EJERCICIO 3
El 55% de los alumnos de un centro docente utiliza en su desplazamiento transporte público, el 30% usa vehículo propio y el resto va andando. El 65% de los que utilizan transporte público son mujeres, el 70% de los que usan vehículo propio son hombres y el 52% de los que van andando son mujeres.
a) (1.5 puntos) Elegido al azar un alumno de ese centro, calcule la probabilidad de que sea hombre.
b) (1 punto) Elegido al azar un hombre, alumno de ese centro, ¿cuál es la probabilidad de que vaya andando?
Paso 1
Definición de sucesos y esquema de árbol
En primer lugar, definimos los sucesos que intervienen en el problema basándonos en el transporte y el género:
* $T$: El alumno utiliza transporte público.
* $V$: El alumno utiliza vehículo propio.
* $A$: El alumno va andando.
* $H$: El alumno es hombre.
* $M$: El alumno es mujer.
Datos del enunciado:
$P(T) = 0.55$
$P(V) = 0.30$
$P(A) = 1 - (0.55 + 0.30) = 0.15$ (ya que el resto va andando).
Probabilidades condicionadas (género según transporte):
$P(M|T) = 0.65 \implies P(H|T) = 1 - 0.65 = 0.35$
$P(H|V) = 0.70 \implies P(M|V) = 1 - 0.70 = 0.30$
$P(M|A) = 0.52 \implies P(H|A) = 1 - 0.52 = 0.48$
Representamos la situación en un árbol de probabilidad:
Paso 2
Cálculo de la probabilidad de ser hombre
**a) (1.5 puntos) Elegido al azar un alumno de ese centro, calcule la probabilidad de que sea hombre.**
Para calcular la probabilidad total de ser hombre $P(H)$, aplicamos el **Teorema de la Probabilidad Total**, sumando las probabilidades de ser hombre en cada una de las tres categorías de transporte:
$$P(H) = P(T) \cdot P(H|T) + P(V) \cdot P(H|V) + P(A) \cdot P(H|A)$$
Sustituimos los valores obtenidos de los datos:
$$P(H) = (0.55 \cdot 0.35) + (0.30 \cdot 0.70) + (0.15 \cdot 0.48)$$
$$P(H) = 0.1925 + 0.21 + 0.072$$
$$P(H) = 0.4745$$
💡 **Tip:** Recuerda que el Teorema de la Probabilidad Total se usa cuando un suceso puede ocurrir a través de varias vías o particiones distintas (en este caso, los tres medios de transporte).
✅ **Resultado:**
$$\boxed{P(H) = 0.4745}$$
Paso 3
Cálculo de la probabilidad condicionada (Bayes)
**b) (1 punto) Elegido al azar un hombre, alumno de ese centro, ¿cuál es la probabilidad de que vaya andando?**
En este apartado nos piden una probabilidad condicionada: la probabilidad de que vaya andando dado que ya sabemos que es hombre, es decir, $P(A|H)$.
Utilizamos la definición de **probabilidad condicionada** (o el Teorema de Bayes):
$$P(A|H) = \frac{P(A \cap H)}{P(H)}$$
Ya conocemos el denominador del apartado anterior: $P(H) = 0.4745$.
Calculamos la intersección $P(A \cap H)$, que es la probabilidad de que el alumno vaya andando y sea hombre:
$$P(A \cap H) = P(A) \cdot P(H|A) = 0.15 \cdot 0.48 = 0.072$$
Ahora calculamos el cociente:
$$P(A|H) = \frac{0.072}{0.4745} \approx 0.151738...$$
Redondeando a cuatro decimales:
$$P(A|H) \approx 0.1517$$
💡 **Tip:** El Teorema de Bayes nos permite "invertir" la condición. Si conocemos $P(H|A)$, Bayes nos ayuda a encontrar $P(A|H)$.
✅ **Resultado:**
$$\boxed{P(A|H) \approx 0.1517}$$